В конце 19 века существовали две идеальные теории: механики (благодаря Ньютону) и электромагнетизма (благодаря Максвеллу). Только между собой они не согласовывались. Свет не подчинялся законам механики. Как материя, он был электромагнитным явлением. Во всех экспериментах ученых скорость света оставалась одинаковой, и не зависела от скорости источника. Все это воедино и собрал молодой Эйнштейн, который в 16 лет решил «попутешествовать» вместе со световым лучом. И к 1905 году он сделал радикальное предположение: скорость света и законы физики должны быть одинаковыми для равномерно движущихся наблюдателей, и не важно, в каком они состоянии относительно движения.
Искривление
Тогда пространство и время должны конвертироваться друг в друга, чтобы для всех наблюдателей скорость света оставалась одинаковой. Пространство и время относительны, и зависят от движущегося наблюдателя их измеряющего. В 1907 году Эйнштейн понял, что гравитация эквивалентна ускорению, и если наблюдатель переместится в ускоренную систему отсчета, то сможет преобразовать гравитацию. Так как гравитация одинаково воздействует на все объекты, то она не зависит от свойств материи, а должна происходить из кривизны пространства-времени.
Его, в свою очередь, материя может деформировать, растягивать и тянуть. Там, где пространство-время плоское, гравитации нет. В этом и суть теории относительности Эйнштейна: материя искривляет пространство-время, а потом искривленное пространство-время движет материей. Гравитация выступает не самостоятельной силой, а характеристикой пространства-времени. И все объекты на Земле, например, имеют массу, потому что находятся в искривленном пространстве-времени.
В общей теории относительности у гравитационных и инерциальных сил одна природа. Гравитация обуславливается только деформацией пространства-времени. Она в свою очередь связана с наличием энергии-массы. Общая теория относительности (ОТО) основана на двух принципах: эквивалентности и ковариантности (закон всемирного тяготения должен быть одинаковым для всех наблюдателей, независимо от того, в каких координатах он описан). Теория стала общей, потому что Эйнштейн снял ограничивающее условие: наблюдатели теперь не должны двигаться равномерно.
Сокращение неправоты
Первой предсказаниям ОТО Эйнштейна стала соответствовать черная дыра М87. Ученые изучили визуальное искажение, которое дает сильная гравитация дыры, искривляя пространство. Они поняли, что ее тень больше, чем она есть на самом деле. Ведь ОТО, в том числе, предсказывает и существование черных дыр, и описывает их тень, которая отбрасывается на диск того материала, что вращается вокруг ряда плотных объектов.
Снимок М87 стал первым изображением сверхмассивной черной дыры, и стал культовым. Он в целых 500 раз сократил вероятность неправоты Эйнштейна, сузив пространство для модификации его ОТО. И вот недавно ученые еще больше ограничили отклонения от этой теории. Им удалось получить снимок Стрельца А* - черной дыры в центре нашего Млечного пути.
Она не такая массивная, как М87 (6,5 миллиарда солнечных масс против 4,3 миллиона масс Солнца), зато самая распространенная. Изображения обеих черных дыр очень схожи. Они обе имеют форму пончика. Это совпадает с предсказаниями, что независимо от размера черные дыры будут выглядеть одинаково. Это потому, что у черных дыр только три характеристики: масса, заряд и спин (показатель вращения).
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Черные дыры – одинаковы
ОТО, не заботясь о масштабе, предсказала, что это все гравитация обусловила тот факт, что черная дыра похожа на кольцо с черной тенью внутри. Для людей это странно, потому что то, что имеет разные масштабы, и выглядит по-разному. Например, то, как выглядят из-за разной массы слон и муравей, обусловлено адаптацией к гравитации.
А черные дыры совершенно одинаковы, как Стрелец А* и М87, которая в 1500 раз больше. Это значит, что и другие черные дыры будут выглядеть точно также. На какую бы черную дыру ни посмотрят ученые, они увидят тот же самый пончик. Как ни странно, ученым это не нравится. В физику пока не вписываются вещи без определенного масштаба.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также: